16_28_Ophiolithe - Institut für Angewandte Geowissenschaften

Geopfad - Berliner Höhenweg
Ophiolithe
Schautafel 16 / 28
Schlangengestein vom Meeresboden
Ophiolithe sind Relikte aufgeschobener ozeanischer Kruste. Der Name des Gesteins leitet sich wegen des grünlich, welligen Aussehens vom griechischen Wort
für Schlange (Ophis) ab.Typischerweise besteht die ozeanische Kruste aber aus
einer charakteristischen Schichtabfolge fünf verschiedener Gesteine. Die unterste
Lage bilden hierbei die Peridotite, die im Erdmantel entstehen. Sie sind stark an
Olivin angereichert, einem Mineral, welches hauptsächlich Eisen und Magnesium
besteht. Oberhalb der MOHO folgt der Gabbro. Die MOHO ist eine Grenzschicht
im Erdinneren zwischen dem Erdmantel und der Erdkruste in ca. 30 bis 50 km
Tiefe unterhalb von Kontinenten. Aufgrund der höheren Dichte der Mantelgesteine
breiten sich dort seismische Wellen schneller aus. Gabbros erstarren in Tiefen von
mindestens fünf Kilometern und ähnleln in ihrer chemischen Zusammensetzung
den Basalten. Jedoch bestehen die Gabbros aufgrund der Tiefenerstarrung aus
größeren Kristallen. Darauf liegt der sogenannte sheeted dike complex, eine
Schicht die durch vertikale Gänge charakterisiert wird. Diese Gänge stellen Zufuhrkanäle von Basaltschmelzen dar. Pillowbasalte, eine Formation aus kissenartig aussehenden Basalten, schließen die magmatische Serie der Gesteine ab. Bedeckt wird der Ozeanboden durch pelagische Sedimente, meistens Radiolarite.
Diese weisen eine markante rote Färbung aus. Ihre Bestandteile sind Tone und
kleinst Meereslebewesen. Die unten aufgeführte Abbildung soll den Aufbau der
ozeanischen Kruste verdeutlichen.
Legende
S
N
0
4 6
8
5
9
4
4
±
Dolomiten
Tauernfenster
Nördl. Kalkalpen
9
7
8
1
1
e
3
Gamshütte
e
e
2
e
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26
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3
25
20

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40
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e

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Grundschartner
Floitenturm
Maxhütte
Steinbockhaus
e
16
Hoher Riffler
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e
Stilluphaus
24 
ee
19
Pitzenalm
30
Ahornspitze
e
4
3
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Dristner
e
5
50

e
27

2
20
Karl von Edelhütte
28
Mittlere Grinbergspitze
10
Schautafeln
e
Grüne-Wand Hütte
18

e
Friesenberghaus

21
Breitlahner
20
0

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Gigalitz
km
#
#
Olperer
Europäische
Kontinentalkruste
Penninische Einheiten
(Ophiolithe)
Olpererhütte
Legende

2
4
3
Adriatisch-Afrikanische
Kontinentalkruste
5
6
7
8
6
8. Permo-Triassische Evaporite und Vulkanite Adrias
9. Grundgebirge Adrias
#
Großer Greiner
e
e7
8
Pfitscherjoch
22
17
e
eAlpenrose Berliner
Hütte
e
12  e
 14
e 11
#
#
Großer Löffler
Großer Mörchner
10
#
#
4. Ozeanische Sedimente und Ophiolithe
9
13
e

e
15
Grawandhütte
e
3. Variszisches Grundgebirge Mitteleuropas
5.-7. Triassische Sedimente und Ophiolithe (Suturzone)


e
23
21
Greizer Hütte
Zsigmondyspitze
Ochsner
e

1. Molasse
2. Mesozoische Sedimente Mitteleuropas
1
#
Dominikus Hütte
e
Kasseler Hütte

Schwarzenstein
Furtschaglhaus Schönbichler Horn
e
e
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
1, Schöne Aussicht
2, Grinbergbach
3, Rutschung Penkenberg
4, Olperer Scherzone West
5, Hängetal
6, Schlegeisspeicher
7, Hydrochemie Zamser Grund
8, Hydrochemie Rotbachl
9, Furtschaglschiefer
10, Granate
11, Waxeggkees
12, Glimmerschiefer
13, Geologisches Panorama
14, Schwarzsteinmoor
15, Schwarzsee
16, Ophiolithe
17, Greiner Scherzone
18, Oberflächengewässer
19, Wasserkraft
20, Quellwasser
21, Alpine Naturgefahren
22, Petrografie der Gneise
23, Kare
24, Trotgal Stillupgrund
25, Olperer Scherzone Ost
26, Speicherseen
27, Tektonik des Tauernfensters
28, Ahornkern
Hütten
Gipfel
Höhenweg
Zustieg
9
0

1
2
4
6
8
Kilometer
© OpenStreetMap (and) contributors, CC-BY-SA
Abb. 3: Topographische Übersichtskarte des Geopfades - Berliner Höhenweg.
Abb. 2: Nord-Süd Profil durch das Tauernfenster. Faltung der Alpen aufgrund von einer Kontinent-Kontinent Kollision
und der damit verbundenen Subduktion eines Ozeans. Schicht Nummer vier markiert die Suturzone (Periadriatische
Naht) zwischen der europäishchen und der afrikanisch-adriatischen Platte (verändert nach Lammerer & Weger 1998).
Ophiolith im Gunggltal
NE
Ochsner
Umwandlung
Abb. 1: Schematische Zusammensetzung eines Ophioliths und dessen Genese am mittelozeanischen Rücken.
Entstehung
Die Entstehung der Ophiolithe beginnt an einem mittelozeanischen Rücken. Hier
kommt es zum Aufreißen der Erdkruste, weil zwei Kontinentalplatten langsam auseinander driften. Dabei bildet sich aus aufsteigendem Magma neue ozeanische
Kruste. An den Plattenrändern wird die schwerere ozeanische Kruste, aufgrund
ihrer höheren Dichte unter die kontinentale Kruste subduziert (Abb. 1). Durch die
erhöhten Drücke kommt es zu Mineralumwandlungen bzw. Neubildungen (Metamorphose). Der Ophiolith wird teilweise aufgeschmolzen sowie teilweise mit der
kontinentalen Kruste vermischt, wodurch er an der Oberfläche sichtbar wird. In
den Alpen markieren die Ophiolithe eine sogenannte Sutur. Das ist ein Bereich,
an dem zwei Kontinente aufeinander gestoßen sind und den dazwischen liegenden Ozeanboden subduziert haben. Meistens kommt es bei solchen Kontinentkollisionen zu Faltungen, wodurch der Ophiolith deutlich zum Vorschein kommt. Das
rechte Schemabild (Abb. 2) des Tauernfensters, einem herausgehobenen Bereich
in den Alpen, soll diese Entstehung verdeutlichen. Der Berliner Höhenweg verläuft
durch verschiedene Zonen des Tauernfensters.
Melker
Scharte
Durch die vorherrschenden Bedingungen am Meeresboden, in der ozeanischen
Kruste und während den Subduktionsprozessen bleiben die verschiedenen Gesteine eines Ophiolithkomplexes selten in ihrer Ursprungsform erhalten. Druckund Temperatur Veränderungen führen zu Mineralumwandlungen und neuen Mineralvergesellschaftungen. Eine Kombination aus hydrothermaler Zirkulation und
thermischer Zufuhr aus dem Erdmantel verändern ihr Aussehen. Dieser Prozess
wird als Ozeanbodenmetamorphose bezeichnet. So werden zum Beispiel die Peridotite in Serpentinite und die Basalte in Prasinite umgewandelt. Auch hier im Zillertal trifft man lediglich auf die Umwandlungsprodukte eines Ophioliths. Das
äußere Merkmal der beiden veränderten Gesteine ist die grüne Färbung. Die kompletten Umwandlungen der Ophiolithserie sind in der unteren Tabelle aufgeführt.
Edukte
Produkte
Pelagische Sedimente
Radiolarite
Kalk-Glimmerschiefer,
Schwarze Phyllite,
Selten Metachert bzw. Quarzite
Pillow Basalte
Prasinite
Gabbros
Metaferrogabbros,
Tremolit-Chl-Antigorit-Schiefer
Meta-Leucogabbros
Peridotite
Serpentinite bzw. Amphibolite
SW
Tab. 1: Gegenüberstellung der Edukte und Produkte einer
Ozeanbodenmetamorphose
Herausgeber:
Ingo Sass, Rafael Schäffer, Claus-Dieter Heldmann
Bearbeiter:
Sebastian Kurka & Daniel Schröder
Literatur:
BAHLBURG, H. & BREITKREUZ, CH. (2007): Grundlagen der Geologie. 3. Aufl. Heidelberg, Spektrum Akademischer Verlag. 412 Seiten.
FRISCH, W. & MESCHEDE, M.: Plattentektonik (2005) : Kontinentverschiebung und Gebirgsbildung. 1. Aufl.. Darmstadt: Wiss. Buchges.
HÖCK, V. & KOLLER, F. (1989): Magmatic evolution of the Mesozoic ophiolites in Austria. In: L. Beccaluva (Guest-Editor), Ophiolites and Lithosphere of Marginal Seas. Chem. Geol., 77: 209-227.
RAUMER, J.F.V. & NEUBAUER, F. (Eds.) (1993): Pre-Mesozoic geology in the Alps. Berlin, New York, Springer-Verlag. 700 Seiten.
Gunggltal
Abb. 4: Der 3107 Meter hohe Ochsner (grün markiert) aus dem Gunggltal gesehen.
Der Ochsner (Abb. 4) ist ab der Maxhütte, im Tal laufend, auf der linken Seite sehr
gut erkennbar. Dieser besteht haupsächlich aus Serpentiniten und gehört somit zu
einem ehemaligen Ozeanboden. Des Weiteren ist dieser Berg ein Bestandteil der in
Abb. 2 erklärten Suturzone, welche ihrerseits zu den penninischen Schichten gezählt werden kann.
IAG
Institut für
Angewandte
Geowissenschaften
Ein Projekt der Hauptgeländeübung II 2013 der TU Darmstadt
http://www.geo.tu-darmstadt.de/fg/angeotherm/hgue_ii_2013/eine_extrabreite_spalte.de.jsp
Stand: März 2014